工程材料作业--学飞版

C.消除网状二次渗碳体 D.防止淬火变形与开裂 4.影响淬火后残留奥氏体量的主要因素是( B )。 A.奥氏体的含碳量 B.钢材本身含碳量 C.加热速度 D.加热保温时间 5.钢的渗碳温度范围是( C )。 A.600~650℃ B.800~850℃ C.900~950℃ D.1 000~1 050℃ 6-20 判断题

1.亚共析钢加热至Acl和Ac3之间将获得奥氏体+铁素体两相组织,奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。( √ )

2.本质细晶粒钢,就是说它在任何加热条件下晶粒均细化。( X ) 3.马氏体实质上就是碳溶于α-Fe中的过饱和间隙固溶体。( √ )

4.因为过冷奥氏体的连续冷却曲线位于等温冷却转变曲线的右下方,所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温冷却转变曲线临界冷速大。( X )

5.渗碳后,由于工件表面含碳量提高,所以不需要淬火即可获得高硬度和高耐磨性。( X )

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7-1 现有一批丝锥,原定由T12钢制成,要求硬度为60~64HRC。但生产时材料中混入了45

钢,若混入的45钢在热处理时:(1)仍按T12钢进行处理,问能否达到要求?为什么?(2)按45钢进行处理后能否达到要求?为什么?

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7-2 分析15CrMo、40CrNiMo、W6Mo5Cr4V2和1Crl7Mo2Ti钢中Mo元素的主要作用。

答:Mo元素的主要作用: (1)15CrMo:提高耐热性

(2)40CrNiMo:防止高温回火脆性 (3)W6Mo5Cr4V2:提高热硬性 (4)1Cr17Mo2Ti:提高耐蚀性

7-3 请给出凸轮的三种不同设计方案(材料及相应的处理工艺),并说明各自的特点。

答:(1)渗碳钢:先渗碳,后淬火+低温回火 (2)中碳钢:表面淬火+低温回火 (3)中碳钢:氮化 (4)灰铸铁:表面淬火

7-4 为普通自行车的下列零件选择其合适材料:①链条;②座位弹簧;③大梁;④链条罩;

⑤前轴。

答:(1)链条: 20钢 (2)座位弹簧: 65钢 (3)大梁: Q235 (4)链条罩: 08F (5)前轴: 45钢

7-5 试比较T9、9SiCr、W6Mo5Cr4V2作为切削刀具材料的热处理、力学性能特点及适用范

围,并由此得出一般性结论。

答:T9的热处理:淬火+低温回火。

力学性能:硬度高,韧性中等,无热硬性,综合力学性能欠佳。 适用范围:用于尺寸不大,形状简单,要求不高的低速切削工具。 9SiCr热处理:淬火+低温回火。 力学性能:硬度和耐磨性良好,,无热硬性,综合力学性能优于T9。

适用范围:用于制造尺寸较大,形状复杂,受力要求较高,切削速度不高的刀具。 W6Mo5Cr4V2热处理:淬火+回火温度540~560

力学性能:高硬度、高耐磨性和高耐热性,强度和韧性配合好的工具钢。 适用范围:用于制造各种类型一般工具外,还可制作大型及热塑成型刀具。

7-6 从Crl2→Crl2MoV→Cr4W2MoV的演变过程,分析冷作模具钢的成分、组织、使用性能

及应用之间的关系。

7-7 机床的床身、床脚和箱体为什么宜采用灰铸铁铸造?能否用钢板焊接制造?试就两者的实

用性和经济性作简要的比较。

7-8 为什么可锻铸铁适宜制造壁厚较薄的零件?而球墨铸铁却不宜制造壁厚较薄的零件? 7-9(自选) 一把厚5mm锉刀,材料为T12钢,经先球化退火、再780℃淬火 + 160℃回火

后,硬度为65HRC,现用火焰将锉刀一端加热,并依靠热的传导,使锉刀上各点达到如附图所示的温度,保温15min后,立即整体淬入水中。试问锉刀冷到室温后,各点部位的组织与硬度?

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7-10(自选)一根直径为6mm的45钢圆棒(见附图),先经840℃加热淬火,硬度为55HRC

(未回火),然后从一端加热,依靠热传导,使45钢圆棒上各点达到如附图所示的温度。

试问:

(1)各点部位的组织是什么?

(2)整个圆棒自图示各温度,缓冷至室温后各点部位的组织是什么? (3)整个圆棒自图示各温度,水淬快冷至室温后各点部位的组织是什么? 7-11 某工厂用20钢制成的塞规,其热处理工艺曲线如附图所示。试问: (1)渗碳后为什么可直接淬火?渗碳淬火后塞规的表层及心部应是什么组织? (2)冷处理的目的是什么? (3)160℃回火3h起什么作用?

答:(1)20钢淬火温度是Ac3 + 30~70℃

=860℃+30~70℃=890~930℃ 故930℃渗碳后可直接淬火。 表面:M+A’ 心部:F+P (2)冷处理的目的消除残余奥氏体。 (3)消除内应力。

7-12 某一用45钢制造的零件,其加工路线如下:备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→

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